在定义当今世界的快速演进的数字通信格局中，弹性、安全且分布式的无线系统需求变得前所未有地关键。在国防与安全行动的具体背景下，弹性、安全且分布式的无线通信在构建最优态势感知与促进信息交换方面的关键作用不可忽视。本论文提出创新性方法与解决方案，以应对战术通信中固有的复杂技术挑战——这些挑战在城市部署或水声通信等场景中尤为显著。本文提出的多样化技术包括：开创性的联合信源信道编码（JSCC）方案、基于对数似然比（LLR）的M进制正交信号新型解调处理技术、适配北约标准的涡轮均衡技术、集成水声通信高性能物理层的安全机制，以及通信与自主性融合的突破性路径。这些技术进步在最小化环境与作战影响的同时，实现了资源利用的最优化。多项解决方案的鲁棒性通过相关场景仿真中的分析与实现得以验证，结合实际适用性与性能指标，确认了所开发方法的有效性及其在现有国防安全框架中的最终整合潜力。
第一章为读者提供本论文的研究背景与动机。
第二章阐述信源编码、信道编码、安全机制与信息论等基础技术知识，助力理解后续章节。
第三章提出新型「重排指数哥伦布纠错码」（RExpGOC）方案[4]——这是一种为灵活实用近容量性能设计的联合信源信道编码（JSCC）技术。文中展示了RExpGOC编码器与解码器架构，并运用外部信息转移（EXIT）图[103]分析其性能。通过创新的网格编码器/解码器设计，验证了RExpGOC的灵活性。最终，将集成于新型RExpGOC-单位速率码（URC）-正交相移键控（QPSK）方案的符号误码率性能，与其他JSCC及分离式信源信道编码（SSCC）基准方案对比。结果表明：在Eb/N0测量中，RExpGOC-URC-QPSK方案始终在信道容量的2.5 dB范围内运行，且在SNR性能上展现优于同类基准的灵活性。该创新方案可应用于带宽受限、链路预算严格的战术环境（如水声通信系统或陆地战术通信系统），其中逼近信道容量的编码设计至关重要。
第四章聚焦战术通信中的LLR信号处理，提出针对扩频M进制正交信号通信（如水声通信或低功耗战术通信方案）的比特级LLR解调新方法。该方法的引入为架构设计开辟了增强选项，突破了传统仅能采用符号级信道编码硬判决比特值的局限。本章还提出适用于连续相位调制方案[8]的新型涡轮均衡器，通过北约窄带波形[104]验证其性能，最终实现在对抗性拥塞环境中北约地面战术单元的高性能互操作性——具体表现为方案运行在信道容量1.1 dB范围内。新型涡轮均衡器在实战部署场景中展现出优于传统块均衡技术的性能增益。
第五章专注水声通信领域，提出集成安全机制与高性能物理层[3]的新型协议栈，以应对高度色散信道挑战。该协议栈包含具备嵌入式安全机制的高性能灵活物理层设计，从而构建支持北约国家海上利益保护的水下资产高性能通信网络。
第六章作为结论章节，探讨未来可能的研究方向，并总结论文的核心贡献。
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